1、钠镍储能电池的介绍与应用 Introduction and application of sodium nickel energy storage battery 1 1 报告内容 1、公司介绍、公司介绍 2、产品特性介绍、产品特性介绍 3、应用介绍、应用介绍 2 2 公司介绍 浙江安力能源有限公司 是超威集团和美国通用电气公司在新能源领域共同合作成立的一家合资公司，公司成立于2017年，业务范围主要专有技术及能源存储产品钠氯化镍电池（简称钠镍电池）的生产、研发、销售。双方的合作立足于两个公司先进的技术和管理理念，着眼未来储能市场的广泛需求，践行“倡导绿色能源，完美人类生活“的使命，着力实施新

2、型电池的研发、生产和销售，以更安全、更环保、更高效、更高能、更经济的能源存储方式，引领行业市场新秩序，为中国乃至全球能源存储市场开发提供解最值得信赖的决方案。3 3 巨人间的合作是成功的保证巨人间的合作是成功的保证 超威集团超威集团 创立于1998年，主要致力于动力与储能电池的研发生产，是全球领先的专业绿色能源解决方案提供商。集团于2010年在香港主板上市，现有职工2万多人，在全球拥有108家子分公司，综合实力位居“中国企业500强”第162位、“制造业500强”第67位，中国民企500强第30位，中国轻工百强企业第6位、电池行业首位。通用电气公司通用电气公司 创立于1892年，是世界上最大提

3、供技术和服务业务的跨国公司。目前，公司业务遍及世界上100多个国家，拥有员工31500人。2016年10月，通用电气公司排2016年全球100大最有价值品牌第十名。在2017年6月7日发布的2017年财富美国500强排行榜中，排名第十三。公司介绍 4 4 2019.04 安力工厂完成建设，开工始量产 1967-1982 UKs British Rail 研究钠盐电池 1982 Beta R&D 成产，实现钠镍电池商业化 1987-1997 Beta R&D开展钠镍电池车载试验，5年，10万公里寿命验证 1999 MES-DEA公司获取了钠镍电池技术，开展量产化工厂 2001 GE 开展储能技术

4、评估 2007 GE 收购Beta R&D，开展钠镍电池研究 2017 承接Ge技术，与GE成立合资公司 BR Beta MES-DEA AMPower 2012 GE 工厂完成建设开工 钠镍电池技术源起钠镍电池技术源起 GE Energy Storage 5 5 报告内容 1、公司介绍、公司介绍 2、产品特性介绍、产品特性介绍 3、应用介绍、应用介绍 6 6 钠盐电池技术特点介绍 Safety 安全性高安全性高 Protects without the need for cell-level circuitry or fire suppression 不需要电芯级别的安全保护和灭火装置不需要

5、电芯级别的安全保护和灭火装置 Harsh Environment 严苛环境耐受性好严苛环境耐受性好 Delivers performance and retains long life over extreme temperatures without system level HVAC 无需无需HVACHVAC（供热通风与空气调节（供热通风与空气调节），在极端温度下发挥产品性能），在极端温度下发挥产品性能 钠镍电池技术领先、性能优越 Leading Technology of Sodium Nickel battery Long Cycle Life 循环寿命长循环寿命长 Path for

6、2X to 5X lithium ion cycle life to lower life-cycle costs 寿命是锂电池寿命是锂电池2 2-5 5倍，全寿命周倍，全寿命周期成本比锂电池低期成本比锂电池低 至至 7 7 钠盐电池技术原理介绍 关键材料、技术：-稳定的正极混合颗粒；-固体电解质（Beta“-氧化铝）；-低阻抗的集流体；-高温密封；-金属和陶瓷的热压封接；钠镍电池单体结构 8 8 钠盐电池技术原理 电池工作条件：电池工作条件：-工作温度：270-350；-电压：1.8-3.4V，OCV:2.58V;-电池功率：100-200W;-阻抗：7-10m;钠镍电池化学体系 表达式(-

7、)Na(l)/b-Al2O3(s)/NaAlCl4(l)/Ni(s),NiCl2(s)(+)9 9 钠盐电池技术原理 机理：机理：在操作温度250300下，钠离子通过陶瓷电解质隔膜（氧化铝管）在正极与负极之间迁移；安全性：安全性：电池在在充放电过程中，无气体产生，电池内部为无机盐和无机金属材料，无高蒸气压物质存在，且无可燃物存在，因此电池不会着火也不会爆炸 良好的耐过充过放能力：良好的耐过充过放能力：因电解质为NaAlCl4，过充时Ni与NaAlCl4反应生成AlCl3，因操作温度为250300AlCl3与NaCl继续生成NaAlCl4，过放时Na与NaAlCl4生成NaCl和Al，这两种物质

8、本来就是活性物质；耐短路性：当耐短路性：当陶瓷管破损正负极短路时，发生反应：3Na+NaAlCl44NaCl+Al，Al在陶瓷管破损裂缝中生成堵塞裂缝，阻止短路反应的进一步进行，这时电池相当于正负极导通态，该单体电池相当于一条导线，对于模组电池包的影响只是降低了2.58V电压，模组能耐5%10%电池短路损坏；钠镍电池反应机理、安全机理 钠盐电池的高安全性 钠镍电池安全机理 1.电 池本身具有过充过放电保护机制，其发生过充过放电时的反应式如下：2Na+2AlCl3+NiCl2Ni+NaAlCl4 （过充电）2Na+NiCl2Ni+2NaCl （正常充放电）3Na+NaAlCl44NaCl+Al

9、（过放电）NaAlCl4熔盐电解质在电池过充过放电过程中起到了一个有效的缓冲保护作用。2.电池组成材料无低沸点、高蒸汽压物质 电池所有材料有较高的沸点，对应电池工作温度范围均呈低蒸汽压，因此，对Durathon电池而言，一旦当电池发生损坏时，即使是 陶 瓷 管破裂也无大的安全风险，这是由于熔融Na与NaAlCl4熔盐电解质之间直接反应动力学过程比较缓慢。3.电池已通过了USABC制定的极为严格的安全考核试验 通过了美国的UL1973,SAE J2464标准的安全实验认证，该安全考核试验共分4大类包括机械、热、电和振动滥用试验、16个试验项目分别为冲击、摔落、贯穿、滚动、浸泡、辐射热、热稳定性、

10、隔热损坏、过加热、热循环、短路、过充电、过放电、交流电、极端低温和滥用振动等。通过以下全部测试 具有极高安全性 贯穿 短路 过充 浸泡 摔落 冲击 火烧 1010 钠盐电池的高安全性 外部火烧测试-火烧实验通过了UL标准测试认证；-箱体没有破裂；-没有爆炸发生；11 11 钠盐电池的高安全性 钠镍电池的过充测试-过充实验通过了UL1973标准测试认证；-电池耐过充，无不良现象产生；1212 钠盐电池的高安全性 钠镍电池的穿刺测试-通过了SAE J264标准测试；没有出现着火、爆炸等现象；1313 钠盐电池的高安全性 钠镍电池的跌落测试-通过了SAE J264标准测试；-10米高跌落，等同48K

11、M/H撞击试验；-外部箱体压伤，没有出现破裂，着火现象；1414 钠盐电池的高安全性 钠镍电池的枪击测试-5.56mm枪击；7.62mm枪击；12.7m枪击；-没有爆炸和着火现象发生；1515 钠盐电池的高安全性 钠镍电池的海水浸泡测试-通过了SAE J264标准测试；-着火现象发生；-没有爆炸发生；1616 钠盐电池的宽温特性 钠镍电池高低温测试-40容量、能量测试，可放出室温的100.9%；+60容量、能量测试，可放出室温的101.6%；严苛环境耐受性好严苛环境耐受性好 无需HVAC（供热通风与空气调节），在极端温度下均能正常发挥产品性能。环境温度环境温度 充电容量（充电容量（Ah）充电能

12、量（充电能量（KWh）放电容量（放电容量（Ah）放电能量（放电能量（Wh）相对常温容量比相对常温容量比-40度 256.7 14.21 243.2 12.17 100.9%常温(20度)248.8 13.78 240.8 12.03 60度 251.8 13.93 244.7 12.24 101.6%-60-40-20020406080常温充放电曲线常温充放电曲线 Voltage VCurrent A1717 钠盐电池的宽温特性 钠镍电池高低温测试-电池在-40、+60充放电特性、曲线与室温条件下充放电特性完全一致；1818 高能量效率和循环寿命 高能量效率、长寿命特性-电池能量效率高，350

13、0cycles后，仍有90%以上；-混合动力火车头工况，3500cycles后，仍有100%容量-循环寿命大于4500次；3500次循环后容量保持率100%（混合动力火车头工况）3500次循环后能量效率仍为90%以上 1919 高能量效率和循环寿命 钠镍电池循环寿命预测 不同的充放电倍率下电池循环寿命预测 Sodium Nickel Battery 钠镍电池参数钠镍电池参数 Degradation Rate Ah/cycle 性能降低速率性能降低速率 Ah/循循环环 Cycles to End of Life 寿命终止循环寿命终止循环次数次数 8Hr (8小时率）小时率）0.008 25000

14、 3Hr（3小时率）小时率）0.03 10000 2Hr（2小时率）小时率）0.06 6000 Baseline（基准）（基准）0.09 3000 2020 1 报告内容 1、公司介绍、公司介绍 2、产品特性介绍、产品特性介绍 3、应用介绍、应用介绍 2121 T126电池包产品信息 单体电池基本信息：单体电池基本信息：应用介绍 单体电池基本信息：单体电池基本信息：样品名称样品名称 T126钠镍电池包 额定电压（额定电压（V V）48 额定容量（额定容量（AhAh）276 能量（能量（kwhkwh）15 产品组合形式产品组合形式 21S6P 尺寸尺寸（长（长mmmm宽宽mmmm高高mmmm）5

15、13.4*637.5*303.1 质量（质量（KgKg）147.5 主要应用领域主要应用领域 通信基站备用电池等 2222 样品名称样品名称 G216钠镍电池包 额定电压（额定电压（V V）557 额定容量（额定容量（AhAh）43 能量（能量（kwhkwh）20 产品组合形式产品组合形式 216S 最大最大尺寸尺寸（长（长mmmm宽宽mmmm高高mmmm）950540320 质量（质量（KgKg）245 主要应用领域主要应用领域 储能，电力辅助等 G216电池包产品信息 应用介绍 2323 系统信息介绍 1919 应用介绍 2424 应用介绍 应用领域 电力辅助 乘用车辆 新能源 通勤车辆 远洋运输 铁路信号 电信服务 军事领域 数据中心 2525 应用介绍 Durathon 电池案例介绍 应用领域：联通基站备用电源 安装地点：中国杭州；单基站装机容量：15Kwh/276Ah 运营时间：2019年4月 系统特点：耐极端苛刻温度，无需空调，夏天最高可耐温70，为系统提供高稳定性的备用电源；2626 谢谢 Thanks for Your Time 2727